Question

【題目】如圖所示，勻強電場中有一個O為圓心、半徑為R的圓，AC為直徑，電場方向與圓所在平面平行且與AB連線垂直斜向下，A、0兩點電勢差為U，一帶正電的粒子只在電場力作用下在電場中運動，經A、B兩點時速度方向均沿圓的切線方向，速度大小均為v0.下列說法正確的是

A. A、C兩點的電勢相等

B. 粒子從A到B的運動過程中，電勢能先減小后增大

C. 勻強電場的電場強度E=

D. 勻強電場的電場強度E=

Answer 1

【答案】D

【解析】帶電粒子僅在電場力作用下，由于粒子在A、B兩點動能相等，則電勢能也相等。因為勻強電場，所以兩點的連線AB即為等勢面，所以A、C兩點不在同一等勢面上，所以A、C的電勢不相等，根據等勢面與電場線垂直特性，從而畫出電場線CO，如圖所示：

由曲線運動條件可知，正電粒子所受的電場力沿著CO方向，因此粒子從A到B做拋體運動，速度方向與電場力方向夾角先大于90°后小于90°，電場力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，故AB錯誤；勻強電場的電場強度U=Ed式中的d是沿著電場強度方向的距離，因而由幾何關系可知， ，解得： ，故C錯誤，D正確。